Tài liệu Giải bài toán kết cấu xây dựng bằng phần mềm sap pptx

Tại Load Case Name chọn Gm1 Tại Loads/ ForceGlobal Z : -116 và OK Tại Load Case Name chọn Gm2 Tại Loads/ ForceGlobal Z : -121 và OK * Tĩnh tải dầm cầu trục Gd - Dùng công cụ Rubber Band

Giải bài toán kết cấu xây dựng bằng phần mềm Sap 2000 v7.42

- Chọn New Model ( hoặc Ctrl +N)

- Hộp thoại Coordinate System Definition trong đó : Cartesian ( hệ toạ độ Đêcác ) Cylindrical ( Toạ độ cực )

- Chọn hệ toạ độ sử dụng và xây dựng lưới mô hình ( chọn hệ toạ độ Đêcác )

*Tại Number of Grid Spaces

X direction ( nhịp ) chọn là 3

Y direction chọn là 0

Z direction ( tầng ) chọn là 2

*Tại Grid Spaces

X direction ( chiều dài nhịp ) chọn là 21

3 Sửa hệ lưới cho phù hợp với đề bài đ1 cho

- Vào trình đơn Draw/Edit Grid xuất hiện hộp thoại Modify Grid line

Chọn Direction Z sửa đường lưới 15.4 thành 12.2 ( do 7,7 + 4,5 = 12,2 )

- Chọn Move Grid Line ( sửa đường lưới) chọn OK

- Chọn Direction X sửa các đường lưới :

Đề bài cho nhịp giữa là 21 mét và 2 nhịp biên là 40 mét, đường lưới tạo ra là : lưới giữa và lưới biên đều là 21mét

+ Sửa lưới biên là - 31.5 thành - 50.5 chọn Move Grid Line sau đó chọn OK

* Thêm các đường lưới hiện vị trí trục cột biên A

- Chọn Direction X tạo các đường lưới mới :

+ Điểm đặt lực mái cách trục định vị trục cột biên một khoảng là 0.15 mét từ trục (- 50.5) tạo ra đường lưới -50.5 +0.15 = - 50.35 chọn Add Grid Line

+ Phần trên cột biên (có h = 0,4mét) Trục giữa phần trên cột biên có đường lưới là

- 50.5 + 0.2 = - 50.3 chọn Add Grid Line

+ Phần dưới cột biên (có h = 0,6 mét) Trục giữa phần dưới cột biên có đường lưới

là : - 50.5 + 0.3 = - 50.2 chọn Add Grid Line

+ Điểm đặt lực dầm cầu trục cách trục định vị trục cột biên một khoảng là 0.75 mét từ trục (- 50.5) tạo ra đường lưới -50.5 + 0.75 = - 49.75 chọn Add Grid Line

* Thêm các đường lưới hiện vị trí trục cột giữa B

- Chọn Direction X tạo các đường lưới mới :

+ Điểm đặt lực mái cách trục định vị trục cột giữa một khoảng là 0.15 mét từ trục (- 10.5) tạo ra đường lưới -10.5 – 0.15 = - 10.65 chọn Add Grid Line

+ Điểm đặt lực dầm cầu trục cách trục định vị trục cột giữa một khoảng là 0.75 mét từ trục (- 10.5) tạo ra đường lưới -10.5 – 0.75 = - 11.25 chọn Add Grid Line

4 Vẽ các phần tử thanh thể hiện cột biên và cột giữa

- Chọn Draw/Quick Draw Frame Element hoặc chọn nút ( Vẽ nhanh ) trên thanh công cụ dùng để vẽ các đoạn dài ngắn khác nhau Muốn vẽ chỉ cần bấm

đầu mũi tên vào đường lưới cần vẽ ( Lưu ý phải bấm đúng vào đường lưới nếu

bấm lệch xẽ tạo ra 2 đường chéo nhau)

- Chọn Draw/ Draw Frame Element hoặc chọn nút trên thanh công cụ

dùng để vẽ các đoạn dài ngắn khác nhau Muốn vẽ chỉ cần bấm đầu mũi tên vào 1

điểm của đường lưới cần vẽ xẽ xuất hiện đường chấm chấm sau đó kéo dài ra nối vào điểm thứ 2 ( Lưu ý phải phóng to đường lưới nên sau đó tiến hành vẽ bấm

đúng vào điểm cần vẽ nếu bấm lệch xẽ tạo ra 1 đường khác )

- Muốn xoá đường vẽ sai dùng chuột tạo 1 khung bao xung quanh đường vẽ sai

hoặc bấm vào điểm vẽ sai sau đó dùng phím Delete trên bàn phím để xoá và bấm vào nút Restore Full View ( hoặc ấn F3 )

- Chọn chế độ bắt dính : Draw/Snap to…

+ Joints ( bắt dính điểm )

+ Line Ends and Midpoints (điểm giữa, điểm mút) và các điểm khác…

5 Sau khi vẽ các đường lưới trục cột biên, điểm đặt lực mái, lực dầm cầu trục

và trục cột giữa mới vẽ được 1 điểm chất tải mái, 1 điểm chất tải dầm cầu trục

* Dùng lệnh Replicate để lấy đối xứng phần còn lại của trục cột giữa tại 2 điểm còn lại

- Dùng chuột tạo khung lưới bao lấy cột giữa vừa vẽ sau đó chọn Edit/Replicate…hoặc ( Ctrl + R ) xuất hiện hộp thoại Replicate chọn tab Mirror ( lấy đối xứng )

- Tại Mirror About chọn YZ Plane (mặt phẳng YZ)

- Tại Ordinate X ( đối xứng qua trục X ) xác định toạ độ - 10.5 chọn OK

6 Vẽ thanh nối giữa 2 đỉnh cột biên và giữa thể hiện dàn mái

- Chọn Opition/Windows/Tow Tiled Vertically mở 2 cửa sổ làm việc chuyển 1

cửa sổ từ mặt phẳng XY sang mặt phẳng XZ, dùng công cụ phóng to Rubber

Band Zoom phóng to đỉnh cột biên tại cửa sổ làm việc thứ nhất, phóng to

đỉnh cột giữa tại cửa sổ thứ 2

- Chọn Draw/ Draw Frame Element

Vẽ nối từ điểm đặt lực mái cột biên đến điểm giữa trục cột giữa, sau đó đóng 1

cửa sổ lại

7 Lấy đối xứng qua gốc toạ độ tạo cột biên và cột giữa còn lại phía bên kia

- Bấm chọn All trên thanh công cụ hoặc ( Ctrl + A ), toàn bộ khung vẽ đr

được chọn

- Chọn Edit/Replicate…hoặc ( Ctrl + R ) xuất hiện hộp thoại Replicate chọn tab

Mirror lấy đối xứng qua mặt phẳng YZ toạ độ X là 0 chọn OK

8 Vẽ thanh dầm 2 trục cột giữa nối 2 khung tại 2 điểm đăth lực mái với nhau ( cách làm nh− ở mục 5 )

9 Đặt liên kết ngàm 4 chân cột

Dùng chuột tạo khung bao lấy 4 chân cột

- Chọn Assign/Joint/Restraints

Tại Fast Restraints chọn ngàm và OK

10 Giải phóng liên kết ngàm của dàn mái với đỉnh cột thành liên kết khớp

- Dùng chuột kích chọn dàn mái cần giải phóng liên kết

- Chọn Assign/Frame/Releases hộp thoại Frame Releases xuất hiện

- Chän Torsion ( m«men xo¾n quanh trôc )

- Chän Moment 22 ( m«men uèn quanh trôc 2 )

- Chän Moment 33 ( m«men uèn quanh trôc 3 ) chän OK

11 §Þnh nghÜa vËt liÖu vµ mÆt c¾t cho 3 lo¹i phÇn tö thanh t−¬ng øng víi 3 lo¹i tiÕt diÖn cét, dµn

* §Þnh nghÜa vËt liÖu :

- Chän Define/Materials hép tho¹i Difine Materials xuÊt hiÖn

Chän CONC/ chän Add New Material ®iÒn c¸c th«ng sè nh− h×nh cho vËt liÖu bª t«ng vµ chän OK

Chän STEEL vµ chän Add New Material ®iÒn c¸c th«ng sè nh− h×nh cho vËt liÖu

thép và chọn OK

Sau đó OK đóng hộp thoại Difine Materials

* Định nghĩa 3 mặt cắt phần tử thanh

- Chọn Difine/Frame Section hộp thoại Difine Frame Section xuất hiện

Tại Click to chọn Add Rectangulat ( hình chữ nhật ) hộp thoại Frame Section xuất hiện, ghi kích thước phần trên cột biên ( 0404 ) sau đó chọn OK

- Ghi kích thước phần trên cột giữa, phần dưới cột biên(0406) sau đó chọn OK

- Ghi kích thước phần dưới cột giữa (0406) sau đó chọn OK

- Ghi kích thước thanh dàn (DAN) sau đó chọn OK

Chọn OK đóng hộp thoại Define Frame Section

( Depth (t3) là chiều cao h và With (t2) là chiều rộng b )

12 Gán mặt cắt cho phần tử thanh phù hợp với bản vẽ kết cấu

* Gán mặt cắt cho phần trên cột biên, trên cột giữa, dưới cột biên, dưới cột giữa, dàn và vai cột

- Dùng chuột chọn phần trên cột biên, chọn Assign/Frame/Section hộp thoại Define Frame Section xuất hiện Tại Frame Section Name chọn 0404, chọn OK

- Dùng chuột chọn phần dưới cột biên và phần trên cột giữa, chọn Assign/Frame/Section hộp thoại Define Frame Section xuất hiện Tại Frame Section Name chọn 0406, chọn OK

- Dùng chuột chọn phần dưới cột giữa, chọn Assign/Frame/Section hộp thoại Define Frame Section xuất hiện Tại Frame Section Name chọn 0408, chọn OK

- Dùng chuột chọn tất cả các thanh còn lại đỉnh cột, vai cột chọn Assign/Frame/Section hộp thoại Define Frame Section xuất hiện Tại Frame Section Name chọn DAN, chọn OK

13 Định nghĩa 11 trường hợp tải trọng

- Chọn Difine/ Stastic Load Case…hộp thoại Difine Stastic Load Case Names xuất hiện

Tiến hành khai báo như sau:

Lưu ý : khi khai báo 11 trường hợp tải trọng, sau khi khai báo xong 1 tải trọng chọn Add New Load nếu sai thì sửa lại bằng Change Load, khai báo đủ 11 trường hợp tải trọng thì chọn OK

STT Tên tải trọng

( Name Load )

Ký hiệu Load

Type( thuộc loại ) Self Weight

Multipler( h/s vượt tải )

1 Tĩnh tải mái 1 Gm1 DEAD (tĩnh tải) 0

2 Tĩnh tải mái 1 Gm2 DEAD (tĩnh tải) 0

3 Tĩnh tải dầm cầu trục Gd DEAD (tĩnh tải) 0

4 Tĩnh tải cột TTcot DEAD (tĩnh tải) 1.1

6 Hoạt tải dầmcầu trụcA DmaxPA Live ( động ) 0

6* Hoạt tải dầmcầu trụcTB DmaxTB Live ( động ) 0

6** Hoạt tải dầmcầu trụcPB DmaxPB Live ( động ) 0

7 Lực hrm ngang xe conA TmaxA Live ( động ) 0

7* Lực hrm ngang xe conB TmaxB Live ( động ) 0

8 áp lực gió đẩy P day Wind ( gió ) 0

9 áp lực gió hút P hut Wind ( gió ) 0

14 Tổ hợp tĩnh tải

Chọn Difine/ Load Combinations hộp thoại Difine Load Combinations xuất hiện chọn Add New Combo, hộp thoại Load Combination Data xuất hiện

Khai báo như trên hình và chọn các tĩnh tải tại hộp Define Combination Case Name và Scale Factor là 1, chọn Add cho từng tĩnh tải, nếu sai sửa bằng Modify, xoá bằng Delete, khi đủ 4 tĩnh tải chọn OK

15 Chất tải cho từng trường hợp tải trọng

Tại Load Case Name chọn Gm1

Tại Loads/ ForceGlobal Z : -116 và OK

Tại Load Case Name chọn Gm2

Tại Loads/ ForceGlobal Z : -121 và OK

* Tĩnh tải dầm cầu trục ( Gd)

- Dùng công cụ Rubber Band Zoom phóng to vai cột biên và cột giữa, phóng

to các điểm cần đặt lực dầm cầu trục

- Dùng chuột chọn 6 điểm cần đặt lực Gd sau đó vào Assign/ Joint Stactic

loads…chọn Forces… hộp thoại Joint Forces xuất hiện

Tại Load Case Name chọn Gd

Tại Loads/ ForceGlobal Z : -12 và OK

* Hoạt tải mái ( Pm)

- Dùng công cụ Rubber Band Zoom phóng to vai cột biên và cột giữa, phóng

to các điểm cần đặt lực dầm cầu trục

- Dùng chuột chọn 6 điểm cần đặt lực Pm sau đó vào Assign/ Joint Stactic loads chọn Forces hộp thoại Joint Forces xuất hiện

Tại Load Case Name chọn Pm

Tại Loads/ ForceGlobal Z : -14 và OK

* Hoạt tải cầu trục ( Dmax và Dmin )

+ Chất tải phía phải cột biên A ( DmaxPA)

- Dùng công cụ Rubber Band Zoom phóng to bên phải vai cột biên A, phóng

to các điểm cần đặt lực DmaxPA

- Dùng chuột chọn điểm cần đặt lực phải cột A sau đó vào Assign/ Joint Stactic loads chọn Forces hộp thoại Joint Forces xuất hiện

Tại Load Case Name chọn DmaxPA

Tại Loads/ ForceGlobal Z : - 80 và OK

- Dùng công cụ Rubber Band Zoom phóng to phía trái vai cột giữa B, phóng

to điểm cần đặt lực DmaxPA

- Dùng chuột chọn điểm cần đặt lực trái cột B ( trị số lúc này là Dmin ) sau đó vào Assign/ Joint Stactic loads chọn Forces hộp thoại Joint Forces xuất hiện

Tại Load Case Name chọn DmaxPA

Tại Loads/ ForceGlobal Z : - 25.2 và OK

+ Chất tải phía trái cột giữa B ( DmaxTB)

- Dùng công cụ Rubber Band Zoom phóng to phía trái vai cột giữa B, phóng

to các điểm cần đặt lực DmaxTB

- Dùng chuột chọn điểm cần đặt lực trái cột B sau đó vào Assign/ Joint Stactic loads chọn Forces hộp thoại Joint Forces xuất hiện

Tại Load Case Name chọn DmaxTB

Tại Loads/ ForceGlobal Z : - 80 và OK

- Dùng công cụ Rubber Band Zoom phóng to phía phải vai cột biên A, phóng

to điểm cần đặt lực DmaxTB

- Dùng chuột chọn điểm cần đặt lực phải cột A ( trị số lúc này là Dmin ) sau đó vào Assign/ Joint Stactic loads chọn Forces hộp thoại Joint Forces xuất hiện

Tại Load Case Name chọn DmaxTB

Tại Loads/ ForceGlobal Z : - 25.2 và OK

+ Chất tải phía phải cột giữa B ( DmaxPB)

- Dùng công cụ Rubber Band Zoom phóng to phía phải vai cột giữaB, phóng

to các điểm cần đặt lực DmaxPB

- Dùng chuột chọn điểm cần đặt lực phải cột B sau đó vào Assign/ Joint Stactic loads chọn Forces hộp thoại Joint Forces xuất hiện

Tại Load Case Name chọn DmaxPB

Tại Loads/ ForceGlobal Z : - 80 và OK

- Dùng công cụ Rubber Band Zoom phóng to phía trái vai cột giữa C , phóng

to điểm cần đặt lực DmaxPB

- Dùng chuột chọn điểm cần đặt lực trái cột C ( trị số lúc này là Dmin ) sau đó vào Assign/ Joint Stactic loads chọn Forces hộp thoại Joint Forces xuất hiện

Tại Load Case Name chọn DmaxPB

Tại Loads/ ForceGlobal Z : - 25.2 và OK

+ Chất tải phía trái cột biên D ( DmaxPA)

- Dùng công cụ Rubber Band Zoom phóng to phía trái vai cột biên D, phóng

to các điểm cần đặt lực DmaxPA

- Dùng chuột chọn điểm cần đặt lực trái cột D sau đó vào Assign/ Joint Stactic loads chọn Forces hộp thoại Joint Forces xuất hiện

Tại Load Case Name chọn DmaxPA

Tại Loads/ ForceGlobal Z : - 80 và OK

- Dùng công cụ Rubber Band Zoom phóng to phía phải vai cột giữa C, phóng

to điểm cần đặt lực DmaxPA

- Dùng chuột chọn điểm cần đặt lực phải cột C ( trị số lúc này là Dmin ) sau đó vào Assign/ Joint Stactic loads chọn Forces hộp thoại Joint Forces xuất hiện

Tại Load Case Name chọn DmaxPA

Tại Loads/ ForceGlobal Z : - 25.2 và OK

+ Chất tải phía phải cột giữa C ( DmaxTB)

- Dùng công cụ Rubber Band Zoom phóng to phía phải vai cột giữa C, phóng

to các điểm cần đặt lực DmaxTB

- Dùng chuột chọn điểm cần đặt lực phải cột C sau đó vào Assign/ Joint Stactic loads chọn Forces hộp thoại Joint Forces xuất hiện

Tại Load Case Name chọn DmaxTB

Tại Loads/ ForceGlobal Z : - 80 và OK

- Dùng công cụ Rubber Band Zoom phóng to phía trái vai cột biên D, phóng

to điểm cần đặt lực DmaxTB

- Dùng chuột chọn điểm cần đặt lực trái cột D ( trị số lúc này là Dmin ) sau đó vào Assign/ Joint Stactic loads chọn Forces hộp thoại Joint Forces xuất hiện

Tại Load Case Name chọn DmaxTB

Tại Loads/ ForceGlobal Z : - 25.2 và OK

* Lực hrm xe con ( Tmax )

+ Lực hrm tại cột biên A

- Dùng chuột chọn thanh htrên cột biên A

- Chọn Assign/ Frame Stactic Load/Point and Uniform… hộp thoại Point and

Uniform Span Loads xuất hiện

Tại Load Case Name chọn TmaxA

Tại Load Type and Direction/ Direction chọn Global X

Tại Point Loads/ Distance1 chọn là 1( điểm đặt lực Tmax các vai cột là 1 mét ) Tại Point Loads/ Load 1 chọn - 8.1

Kích chọn Absolute Distance from End-I và chọn OK

+ Lực hrm trái cột giữa B

- Dùng chuột chọn thanh htrên cột giữa B

- Chọn Assign/ Frame Stactic Load/Point and Uniform… hộp thoại Point and Uniform Span Loads xuất hiện

Tại Load Case Name chọn TmaxA

Tại Load Type and Direction/ Direction chọn Global X

Tại Point Loads/ Distance1 chọn là 1( điểm đặt lực Tmax các vai cột là 1 mét ) Tại Point Loads/ Load 1 chọn 8.1

Kích chọn Absolute Distance from End-I và chọn OK

+ Lực hrm tại phải cột giữa B

- Dùng chuột chọn thanh htrên cột giữa B

- Chọn Assign/ Frame Stactic Load/Point and Uniform… hộp thoại Point and Uniform Span Loads xuất hiện

Tại Load Case Name chọn TmaxB

Tại Load Type and Direction/ Direction chọn Global X

Tại Point Loads/ Distance1 chọn là 1( điểm đặt lực Tmax các vai cột là 1 mét ) Tại Point Loads/ Load 1 chọn - 8.1

Kích chọn Absolute Distance from End-I và chọn OK

+ Lực hrm trái cột giữa C

- Dùng chuột chọn thanh htrên cột giữa C

- Chọn Assign/ Frame Stactic Load/Point and Uniform… hộp thoại Point and Uniform Span Loads xuất hiện

Tại Load Case Name chọn TmaxB

Tại Load Type and Direction/ Direction chọn Global X

Tại Point Loads/ Distance1 chọn là 1( điểm đặt lực Tmax các vai cột là 1 mét ) Tại Point Loads/ Load 1 chọn là 8.1

Kích chọn Absolute Distance from End-I và chọn OK

* Lực hút và lực đẩy của gió ( là tải trọng phân bố đều tác dụng lên toàn bộ mặt

Tại Load Case Name chọn PDAY

Tại Load Type and Direction/ Direction chọn Global X

Kích chọn Relative Distance from End-I

Tại Uniform Load chọn là 3.9 và chọn OK

Tại Load Type and Direction/ Direction chọn Global X

Kích chọn Relative Distance from End-I

Tại Uniform Load chọn là - 3.8 và chọn OK

* Hoạt tải gió gồm gió trái, gió phải ( là tải trọng tập trung tác dụng lên đầu dàn ) + Gió trái tác dụng lên đầu dàn cột A và D

Dùng chuột chọn 2 điểm đặt lực mái tại cột A và D

- Chọn Assign/ Joint Stactic Load/ Force… hộp thoại Joint Force xuất hiện

Tại Load Case Name chọn GIOTRAI

Tại Force Global X là 6.5 và OK

+ Gió phải tác dụng lên đầu dàn cột A và D

Dùng chuột chọn 2 điểm đặt lực mái tại cột A và D

- Chọn Assign/ Joint Stactic Load/ Force… hộp thoại Joint Force xuất hiện

Tại Load Case Name chọn GIOPHAI

Tại Force Global X là - 6.8 và OK

16 Giải bài toán nội lực